Рабочее колесо осевого вентилятора

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА(71) Заявитель Сверж Александр Анатольевич(72) Автор Сверж Александр Анатольевич(73) Патентообладатель Сверж Александр Анатольевич(57) 1. Рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее опорный диск и силовой пояс, с закрепленными на нем лопастями, содержащими выпуклый набегающий край и вогнутый сбегающий край, отличающееся тем, что шаг между двумя и более соседними лопастями в 1,1-1,45 раза отличаются от шага между двумя другими соседними лопастями. 2. Рабочее колесо осевого вентилятора по п. 1, отличающееся тем, что угол поворота двух и более соседних лопастей относительно оси вращения вентилятора отличается более чем на 5. 3. Рабочее колесо осевого вентилятора по любому из пп. 1-2, отличающееся тем, что количество лопастей не менее 9. 4. Рабочее колесо осевого вентилятора по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что угол поворота сечения лопасти относительно оси вращения вентилятора находится в диапазоне 40-65. 5. Рабочее колесо осевого вентилятора по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что на силовом поясе установлены противовесы, компенсирующие дисбаланс массы вентилятора.(56) 1. Патент 5624234, МПК 04 29/38, опубл. 1997.04.29. 2. Патент 2274770, МПК 04 19/00,04 29/38, приоритет 2003.08.11, опубл. 2006.04.20 (прототип). Полезная модель относится к машиностроению, в частности к конструкциям лопастей осевых вентиляторов, которые могут быть использованы для охлаждения автомобильного или тракторного двигателя. Известен вентилятор, имеющий лопасти с криволинейным профилем, снабженные утолщенной передней кромкой. Каждая лопатка имеет основание, верхнюю кромку и проходящее между ними тело. Основание содержит выпуклый профиль и примыкающий к верхней кромке лопатки вогнутый профиль. Между этими участками расположен промежуточный прямоугольный участок 1. Недостатком известного технического решения является сравнительно большая длина корневой части лопастей, что приводит к завихрению потока воздуха и, как следствие, к увеличению сопротивления. Снизить завихрения потока воздуха на лопастях вентилятора удалось в осевом вентиляторе, лопасти которого содержат выпуклый набегающий край, вогнутый сбегающий край, корневую часть и верхнюю кромку. При этом радиусы внутренней кривизны корневой части, средней части и верхней кромки выбраны в соотношении 11,671,08, а максимальные толщины сечений лопасти в указанных частях выбраны в соотношении 1,451, 171 2. Это техническое решение является наиболее близким по технической сущности и поэтому принято в качестве прототипа. Охлаждаемая поверхность двигателя (радиатора) состоит из различных по форме и высоте участков. При постоянном и равномерном потоке воздуха наибольшему охлаждению подвергаются выпуклые участки. Отражаясь от выпуклых участков, потоки воздуха отклоняются в стороны, образуя за собой теневые области, охлаждение в которых недостаточно. Увеличение скорости вращения вентилятора увеличивает и скорость охлаждения выпуклых участков поверхности двигателя, и размеры теневых областей, снижая интенсивность и равномерность охлаждения. Технической задачей полезной модели является увеличение интенсивности охлаждения вентилятора, за счет снижения завихрений потока воздуха на лопастях вентилятора при одновременном создании неравномерного по направлению и скорости потока воздуха на охлаждаемую поверхность. Поставленная техническая задача достигается тем, что известно рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее опорный диск и силовой пояс с закрепленными на нем лопастями, содержащими выпуклый набегающий край и вогнутый сбегающий край. При этом шаг между двумя и более соседними лопастями в 1,1-1,45 раза отличаются от шага между двумя другими соседними лопастями. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что шаг между двумя и более соседними лопастями в 1,1-1,45 раза отличаются от шага между двумя другими соседними лопастями. Это позволяет получить неравномерный по скорости охлаждающий поток воздуха. Периодическое изменение размера теневых областей охлаждения дает более равномерное охлаждение всей поверхности. Изменение шага между соседними лопастями менее чем в 1,1 раза незначительно влияет на интенсивность охлаждения. Изменение шага между соседними лопастями более чем в 1,45 раза, при незначительном увеличении интенсивности охлаждения, создает большие шумы при работе вентилятора. 2 39952007.10.30 Возможен вариант рабочего колеса осевого вентилятора, в котором угол поворота двух и более соседних лопастей относительно оси вращения вентилятора, отличается более чем на 5. Изменение угла поворота лопасти, меняет угол атаки воздухом охлаждаемой поверхности. Происходит периодическое охлаждение одних и тех же участков поверхности с разных сторон, что также дает более равномерное и интенсивное охлаждение всей поверхности. Возможен вариант полезной модели, в котором количество лопастей не менее 9. Меньшее количество лопастей приводит к увеличению завихрений воздуха непосредственно на самих лопастях вентилятора, что снижает интенсивность охлаждения. Одновременно уменьшается равномерность охлаждения поверхности из-за уменьшения количества направлений потоков воздуха. Возможен вариант полезной модели, в котором угол поворота сечения лопасти относительно оси вращения вентилятора находится в диапазоне 40-65. Переменный угол поворота сечения отдельной лопасти увеличивает равномерность и интенсивность охлаждения. При угле поворота менее 40 или более 65 снижается КПД вентилятора. Также возможен вариант полезной модели, в котором на силовом поясе установлены противовесы, компенсирующие дисбаланс массы вентилятора. Это позволяет уменьшить вибрацию и снизить уровень шума вентилятора. Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 показано рабочее колесо осевого вентилятора. На фиг. 2 показано радиальное сечение колеса осевого вентилятора А-А без противовесов. На фиг. 3 показано поперечное сечение лопасти В-В. Рабочее колесо осевого вентилятора (фиг. 1) имеет опорный диск 1, силовой пояс 2 с лопастями 3. На опорном диске 1 закреплены противовесы 4. Пример рабочего колеса осевого вентилятора, используемого для охлаждения двигателя трактора. На рабочем колесе расположено 9 лопастей 3. Угол между осями лопастей 3 а изменяется в диапазоне 35-50. Угол поворота сечения каждой лопастиизменяется на 8-10 от основания к краю лопасти 3. Отношение высоты с поперечного сечения лопасти к ширинеизменяется в диапазоне 1,4-0,8 от основания к краю лопасти 3. Лопасти 3 повернуты относительно друг друга на 10-30. Полезная модель работает обычным образом. Практические испытания показали, что использование описанного рабочего колеса на 10-18 эффективнее охлаждает двигатель,по сравнению с аналогами, имеющими одинаковый шаг между лопастями и одинаковый угол поворота лопастей. Таким образом, увеличена интенсивность охлаждения рабочего колеса осевого вентилятора. Полезная модель может быть выполнена на известном технологическом оборудовании. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4